蔡正海 茍小海 趙成棟 辛連紅
摘 要 本文通過研制鋁電解質中氟化鋰監(jiān)控樣,并對其進行定值,確定其含量并運用到日常分析中,確保了分析檢測工作準確可靠,為鋁電解車間提供準確的分析數據。
關鍵詞 鋁電解質;氟化鋰;控樣;定值
前言
鋁電解質是電解鋁過程中的重要的中間產品,其含有的氟化鋰是隨著主要原料氧化鋁帶入電解槽而逐年富集下來的。一般3%左右的氟化鋰是有利于電解生產的,而含量再高,會不利于電解生產[1]。某公司投產至今隨著使用國內氧化鋁比例增加,電解質中鋰含量、鉀含量不斷升高,電解質體系中氟化鋰含量由2.7%上升到6.6%~7.2%之間。隨著電解質體系中鋰、鉀含量的不斷升高,電解質體系由投產之初的簡單體系逐步發(fā)展到現在高鋰高鉀復雜電解質體系,電解質體系的變化,造成電解工藝技術條件控制難度不斷增加,生產指標出現波動和下滑,因此準確地化驗分析出鋁電解質中氟化鋰含量對鋁電解生產尤為重要。目前,用于分析鋁電解質中氟化鋰的方法主要有原子吸收法、ICP光譜法等[2]。
目前,我室鋁電解質中氟化鋰測定是原子吸收法測定。由于當前沒有鋁電解質標樣中合適含量的氟化鋰標樣作為監(jiān)控樣進行日常分析監(jiān)控,這樣在分析結果的可靠性上可能出現問題。鑒于這種情況,我們研制了含量范圍符合目前生產實際的電解質氟化鋰監(jiān)控樣,繼而應用于日常分析,對分析結果進行監(jiān)控,從而保證分析結果的準確性,切實起到指導生產的作用[3]。
1實驗部分
(1)方法提要
試料用硫酸溶解后,加熱除氟,用鹽酸和水溶解沉淀;或用鹽酸及硼酸溶解,試液于原子吸收光譜儀波長670.8nm處,以空氣-乙炔火焰進行了鋰含量的測定。
(2)試劑
1)硫酸(ρ1.84g/mL),優(yōu)級純。
2)鹽酸(ρ1.19g/mL),優(yōu)級純。
3)鹽酸(1+1)。
4)硼酸。
5)鋰標準貯存溶液:采用以下任意一種方法進行配置鋰標準貯存溶液。 a.稱取6.1078g無水氯化鋰(光譜純)或7.9202g硫酸鋰(光譜純),溶于少量水中,移入1000ml容量瓶,用水稀釋至刻度,搖勻。此溶液1mL含有1mg鋰。b.稱取5.3228g碳酸鋰(光譜純),加水約150mL,緩慢加入鹽酸(1.2.3)至溶解完全,煮沸除去二氧化碳,冷卻后移入1000mL容量瓶,用水稀釋至刻度,搖勻。此溶液1mL含有1mg鋰。
6)鋰標準溶液:移取10.00mL鋰標準貯存溶液(1.2.5)于250mL容量瓶中,以水稀釋至刻度,混勻,此溶液1ml含有0.04mg鋰。
7)無水乙醇,分析純。
(3)儀器和設備。①鉑皿:直徑80mm,高35mm。②原子吸收光譜儀,附鋰空心陰極燈。③磨樣機及磨樣鍋。
2準備工作
(1)將所用容量瓶、鉑皿進行編號并將所用試劑提前按要求配置。
(2)將所用器皿用去離子水洗凈烘干備用。
(3)將原子吸收光譜儀按要求進行校準。
3樣品制備
選取電解槽電解質樣塊8kg,將樣品研磨成粉末狀,依“四分法”將樣品堆成錐形,分成四份;取其中一份約2kg研磨過篩,直至全部都通過63?m篩孔為止,充分混合。將此樣品編號為S1號監(jiān)控試樣。
4試樣均勻性檢驗
將制備好的S1號試樣充分混勻,分裝成11個試樣袋,編號為1-11,將1-10號每個樣品用原子吸收法進行1次 LiF含量測定,作為組間數據。將11號樣品用原子吸收法測定10次分析 LiF含量,作為組內數據。對分析結果列入表1。
采用“方差法”對分析結果進行檢驗判斷,經檢驗,此次試驗中,自由度f1=10 自由度f2=10? ?F =(Q1/f1)/(Q2/f2)=3.53, 查F檢驗臨界表(ɑ=0.05),F(0.05,9,9)=4.03? 因為F 5樣品定值及統計處理 因本實驗研制的是內控標準樣品,定制檢驗時考慮實際情況,分別選取2名技術能力強的分析人員進行定值檢驗,每人檢驗11次。檢驗方法:原子吸收光譜法 11次分析結果收集匯總列入表2。 5.1 離群值檢驗 本文采用Grubbs法,應其引入標準偏差,準確性較高。對于分析員A:分別檢驗數據6.51%,6.20%是否為可疑值,因G6.51%=1.33,G6.20% = 1.589? G(10,0.05)=2.29,G6.51%? ?G6.20% 均小于 G(10,0.05)=2.29 故不是可疑值,均不可舍去。同理,對于分析員B:6.45%,6.27%均不是可疑值,不可舍去。 5.2 兩分析員精密度一直性檢驗 用Cochran法對兩分析員11次分析結果精密度一致性進行檢驗判斷,從而計算定值結果。因GMAX=0.779G(2,95)=0.801? GMAX小于 G(2,95)? 故兩人測得的數據精密度認為是一致。 5.3 計算總平均值和標準偏差 定值結果的表示:總平均值+標準偏差+參與監(jiān)控樣品的檢驗數據組數(n),經計算,總平均值為6.38%,標準偏差為0.082,檢驗數據組數11。 6實驗結論 目前,我們對S1試樣實驗定值的結果為6.38%,本次實驗數據經過了方差法、Grubbs法、 Cochran法的校驗,確保本次定值準確、可靠。 參考文獻 [1] 常發(fā)現.輕金屬冶金分析[M].冶金工業(yè)出版社,1992,3. [2] 邱竹賢.鋁電解原理與應用[M].中國礦業(yè)大學出版社,1998,7. [3] 滕葳.檢驗檢測機構試驗數據處理方法[M].化學工業(yè)出版社,2018,9.